鋁熱法煉鐵鋁熱反應(yīng)課件

1、 4.1 開發(fā)利用金屬礦物和海水資源(第一課時(shí)）金屬元素在自然界的分布很廣，礦物、動(dòng)植物體內(nèi)、海洋中都含有各種不同的金屬元素。 在地殼中含量最高的金屬元素是 ，其次是 。FeAl 除了Pt 、Au等極少數(shù)金屬外，絕大多數(shù)金屬元素以什么形式存在于自然界？天然金Au一、金屬的存在Au Pt的提取物理方法Au Pt 在自然界中有單質(zhì)態(tài)存在，可以利用其密度大，多次淘洗去掉礦粒、泥沙等雜質(zhì)。千淘萬漉雖辛苦，吹盡狂沙始到金。 劉禹錫浪淘沙金屬礦石黃銅礦 CuFeS2菱鎂礦 MgCO3 螢石 CaF2赤鐵礦Fe2O3 黃鐵礦FeS2 孔雀石Cu2(OH)2CO3 將金屬從其化合物中還原出來用于生產(chǎn)和制造各種

2、金屬材料的過程在工業(yè)上稱為金屬的冶煉。二、金屬的冶煉 中國有著悠久的金屬冶煉史下面我們順著歷史的脈搏領(lǐng)略一下我國著名的金屬冶煉史。 青銅時(shí)代-古法煉銅（銅的冶煉） 鐵器時(shí)代-古法煉鐵（鐵的冶煉） 煉丹術(shù)（汞、銀的冶煉） 近代冶煉 （鉀、鈉、鎂、鋁的冶煉） 青銅之冠司母戊大方鼎 商代后期火法煉銅 古法煉銅-興于商周時(shí)期灼燒輝銅礦（Cu2S）碳法制銅C + 2CuO = CO2 + 2Cu高溫灼燒孔雀石Cu2(OH)2CO3 與木炭混合物Cu2（OH）2CO3 = 2CuO + H2O + CO2 高溫Cu2S + O2 = 2Cu + SO2還原劑氧化劑（熱還原法）Fe + CuSO4 = Cu

3、 + FeSO4濕法煉銅 中國古代首創(chuàng)的膽水冶銅 西漢古籍淮南萬畢術(shù)上就有“曾青得鐵，則化為銅”的記載。 宋史食貨記有記載：把生鐵打成薄片，排放在儲(chǔ)有膽水的槽中，浸漬幾天，然后刮取出泥狀銅鐵鋤和鐵削 春秋時(shí)期鐵刃銅鉞 商代古代鐵制工具鐵器時(shí)代 煉鐵-春秋時(shí)期發(fā)明了冶煉生鐵技術(shù) 西漢初懂得用木炭與鐵礦石混合高溫冶煉生鐵。南宋末年的工匠又掌握了用焦炭煉鐵。古代煉鐵現(xiàn)代鋼鐵廠高爐煉鐵 Fe2O3 3CO 2Fe + 3CO2 高溫 Fe2O3 CO 高溫（熱還原法）還原劑氧化劑鋁熱法煉鐵鋁熱反應(yīng)視頻.rar鋁熱法煉鐵鋁熱反應(yīng)（實(shí)驗(yàn)41）Fe2O3 + 2Al = 2Fe + Al2O3高溫鋁熱劑反應(yīng)

4、現(xiàn)象：鎂條劇烈燃燒，放出大量的熱，發(fā)出耀眼的白光，紙漏斗內(nèi)劇烈反應(yīng)，紙漏斗被燒穿，有熔融物落入沙中。（熱還原法）還原劑：Al氧化劑：Fe2O37/30/2022鋁熱反應(yīng)的應(yīng)用 鋁熱反應(yīng)的原理可以應(yīng)用在生產(chǎn)上，如用于焊接鋼軌等。在冶金工業(yè)上也常用這一反應(yīng)原理，使鋁與金屬氧化物反應(yīng)，冶煉釩、鉻、錳等高熔點(diǎn)金屬。7/30/20223MnO2+4Al = 3Mn+ 2Al2O3高溫Cr2O3+2Al = 2Cr + Al2O3高溫3Co3O4+8Al = 9Co + 4Al2O3高溫其它鋁熱反應(yīng) 問題1：為什么青銅器時(shí)代早于鐵器時(shí)代呢？金屬使用的先后與金屬冶煉的難易有關(guān)?！伴L生藥”煉丹是中國古代的一種

5、特殊方術(shù)。其內(nèi)容非常復(fù)雜，中心目標(biāo)是用人工方法制作可以使人“長生不死”。能用點(diǎn)金的神丹點(diǎn)化銅、鐵等普通金屬以轉(zhuǎn)變?yōu)辄S金和白銀。由于中國古時(shí)有“成仙”的說法，所以煉丹術(shù)最先在中國誕生。丹”原來指丹砂（即硫化汞HgS）。后來泛指被認(rèn)為是“長生藥”或“點(diǎn)金藥”的各種藥物。 煉丹術(shù) -起于戰(zhàn)國時(shí)期、興于漢代初期 2HgO 2Hg + O2加熱 2Ag2O 4Ag + O2 加熱18世紀(jì)后期拉瓦錫領(lǐng)導(dǎo)的一場化學(xué)革命 原理（熱分解法） 煉鈉、鉀-19世紀(jì)初電解氯化鈉 1807年戴維用電解的方法制得了K、Na；但制Al失敗 2KCl(熔融) 2K + Cl2 電解 2NaCl (熔融) 2Na + Cl2

6、電解（電解法） MgCl2(熔融) Mg + Cl2 電解 由于早期煉鋁十分困難，所以鋁的價(jià)格十分昂貴，一度超越金銀之上，直至19世紀(jì)上半葉，鋁還是歐洲許多高級(jí)珠寶店的高檔貨。 1886年22歲的美國青年化學(xué)家霍爾發(fā)現(xiàn)了冰晶石（Na3AlF6）,降低了Al2O3的熔點(diǎn)，電解法制鋁成功，制鋁工藝不斷改進(jìn)，現(xiàn)在人們已經(jīng)熟練掌握了從鋁土礦（主要成 分是Al2O3，當(dāng)然還有很多其它雜質(zhì)）中冶煉鋁的技術(shù)，使得制鋁成本大大下降，鋁的價(jià)格也一降千丈，走入千家萬戶。電解法冶煉鋁2Al2O3 (熔融) 4Al 3O2 冰晶石電解問題2：介紹了這么多的冶煉金屬反應(yīng)，提煉一下金屬冶煉一般有哪些方法？冶煉的實(shí)質(zhì)是什么

7、？ 1、金屬冶煉的方法電解法熱還原法(常用還原劑：H2、CO 、C、 活潑金屬）熱分解法K Na Mg Al Fe Cu Hg Ag 2、金屬冶煉的實(shí)質(zhì) 冶煉金屬的實(shí)質(zhì)是用還原的方法使金屬化合物中的金屬離子得到電子變成金屬原子。冶煉原理：Mn+ + ne- M因?yàn)榻饘匐x子的得電子能力不同，所以冶煉方法不同。K Ca Na Mg Al Zn FeCu Hg Ag Pt Au電解法熱還原法熱分解法3、金屬活動(dòng)順序與金屬冶煉方法的關(guān)系問題3：金屬冶煉方法與金屬活動(dòng)順序有什么關(guān)系呢？物理方法學(xué)生介紹：我國金屬礦產(chǎn)資源現(xiàn)狀合理開發(fā)和利用礦物資源，主要途徑 我國金屬礦產(chǎn)資源現(xiàn)狀 我國探明的礦產(chǎn)資源總量雖然

8、位居世界第三，但人均礦產(chǎn)資源擁有量僅為世界人均量的三分之一，位居世界第58位。資源配置也存在很大缺陷。我國小金屬品種鎢、錫、銻、稀土等有較大的資源優(yōu)勢(shì)，但占有色金屬產(chǎn)量94%的銅、鋁、鉛、鋅等大宗礦產(chǎn)儲(chǔ)量嚴(yán)重不足。中小型礦床多，礦石品位低，易采易選的富礦少，如我國富鐵礦探明儲(chǔ)量僅為12.6億t，占全國總探明儲(chǔ)量的2.8%。我國礦產(chǎn)資源的利用有很多問題，如大礦小開，一礦多開;采富棄貧，開采回收率低; 粗放經(jīng)營，污染環(huán)境等。 鋼鐵腐蝕占年產(chǎn)量的十分之一金屬鋁的回收與利用7/30/2022合理開發(fā)和利用礦物資源，主要途徑有：1、提高金屬礦物的利用率2、減少金屬的使用量3、加強(qiáng)金屬資源的回收和再利用4、使用其他材料代替金屬材料 【課堂小結(jié)】P89 表4-1 常見金屬的冶煉原理【課堂練習(xí)】1、下列金屬冶煉的反應(yīng)原理，錯(cuò)誤的是() B2、冶煉金屬常用以下幾種方法： 以C、CO或 H2 作還原劑還原。利用鋁熱反應(yīng)原理用Al還原。電解法。熱分解法。下列金屬的冶煉各采用哪種方法最佳。Fe、Zn、Cu等中等活潑的金屬( )Na、Mg、Al等活潑或較活潑金屬( )Hg、Ag等不活潑金屬 ( )V、Cr、Mn、W等高熔點(diǎn)金屬( )【課堂小結(jié)】P89 表4-1 常見金屬的冶煉原理作業(yè)布置：1、P93